CN104421846A - 可切换昼夜模式的照明调光装置及其调光方法 - Google Patents
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Abstract
一种可切换昼夜模式的照明调光装置及其调光方法。可切换昼夜模式的照明调光装置由多个面板组成。各面板包含一反射面及设置于反射面上的至少一发光单元。各发光单元可发出具有各种不同发光波段的波长光,并混光于一集光元件。并通过控制单元依昼夜时段调变各发光单元发出的各发光波段,使一青光波段或一蓝光波段发光强度降低,避免过度抑制褪黑激素的数量。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明调光装置及其调光方法,特别是一种可切换昼夜模式的照明调光装置及其调光方法。
背景技术
褪黑激素(Melatonin),又称为美拉酮宁、抑黑素或松果腺素,系存在于藻类或人体内的一种荷尔蒙。在人体中,褪黑激素由松果体所制造。褪黑激素会对人类的睡眠/清醒模式及随昼夜或季节变化的调节模式产生影响。高的褪黑激素数量增加睡意,低的褪黑激素数量则影响人类的警觉性等刺激因子。
褪黑激素的数量受到很多因素的影响。在一般人体生理循环的节律中,褪黑激素的数量随昼夜时段而明显不同。在白昼时段中,褪黑激素的数量相当稀少;相反地,在黑夜时段中,褪黑激素的数量显著地增加。另一影响褪黑激素的因素,与一光线的发光波段及发光强度有关。有研究指出,青光波段(约500~540nm)及蓝光波段(约480~500nm)相当程度地抑制褪黑激素的数量。
无论如何,在日常生活中,照明装置通常使用白色光源。白色光源的发光波段中,即包含有上述青光波段及蓝光波段,因而对褪黑激素产生抑制效果,降低了褪黑激素产生的数量。此种状况对于某些特殊需求带来不利的影响,例如需要在黑夜保持相当清醒度者,或是需要在白昼获得充足睡眠的夜间工作者。因此,具有可切换昼夜不同模式的照明装置仍有存在的必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为解决现有技术的上述问题,提供一种可切换昼夜模式的照明调光装置及其调光方法。
为了实现上述目的,本发明提供了一种可切换昼夜模式的照明调光装置及其调光方法。在多个面板形成的结构中,利用面板的反射面及设置于反射面上的发光单元,以及利用控制单元依昼夜时段调变发光单元的各种发光波段及发光强度的变化,可得到适用于昼夜不同时段的光线。
本发明的第一种可切换昼夜模式的照明调光装置,包含一第一面板、一第二面板、一集光元件以及一控制单元。第一面板包含至少一第一发光单元及一第一反射面,第一发光单元并发出一第一波长光。第二面板一侧边与第一面板的一侧边相接而令第一面板及第二面板间形成一夹角及至少一开口,第二面板并包含至少一第二发光单元及一第二反射面,各第二发光单元包含二发光次单元,二发光次单元分别发出一第一次波长光及一第二次波长光,且第一次波长光及第二次波长光混光而形成一第二波长光。集光元件设置于开口上。控制单元与第一发光单元及第二发光单元电性连接,并随昼夜变化各别调变第一波长光及第二波长光。其中,第一、第二反射面反射第一波长光及/或第二波长光;而第一波长光、第一波长光的反射光、第二波长光及第二波长光的反射光混光于集光元件。
上述的照明调光装置一实施例中,可切换昼夜模式的照明调光装置还可包含至少一反射元件。反射元件与第一面板的一侧边及第二面板的一侧边连接,且反射元件反射第一波长光及第二波长光。另外,夹角小于180度。此外,第一发光单元及第一、第二发光次单元各别为一有机发光二极管面板或一无机发光二极管面板。
上述的照明调光装置另一实施例中,第一波长光及第二波长光可混光而形成一具有不同色阶的白色光,白色光具有多种不同波段的混光型式,例如:第一波长光及第二波长光其中之一为绿光波段,另一为洋红光(magenta)波段;第一波长光及第二波长光其中之一为黄光波段,另一为蓝光波段;第一波长光及第二波长光其中之一为青光(Cyan)波段,另一为红光波段;第一波长光、第一次波长光及第二次波长光分别为一红光波段、一绿光波段或一蓝光波段;或第一波长光、第一次波长光及第二次波长光分别为一红光波段、一绿光波段或一青光波段。本发明将以红光-青光互补色系统光源为例,说明可切换昼夜模式的照明调光装置及其调光方法,是因为红光在可见光光域波长最长,对抑制褪黑激素的效应最低。
为了更好地实现上述目的,本发明还提供了一种应用第一种可切换昼夜模式的照明调光装置的调光方法,包含:提供至少一反射元件与第一面板的一侧边及第二面板的一侧边互相连接;选取不同颜色的第一波长光及第二波长光,其中第二波长光由第一次波长光及第二次波长光混光而成,且第一波长光、第一次波长光及第二次波长光其中之一为一蓝光波段或一青光波段;随昼夜时段变化调整蓝光波段或青光波段,令蓝光波段或青光波段的发光强度由白昼往黑夜递减;利用反射元件、第一反射面及第二反射面反射第一波长光及第二波长光;以及令第一波长光、第二波长光、第一波长光的反射光及第二波长光的反射光混光于集光元件。
为了更好地实现上述目的,本发明还提供了第二种可切换昼夜模式的照明调光装置,包含一第一面板、一第二面板、一第三面板、一集光元件以及一控制单元。第一面板包含至少一第一发光单元及一第一反射面,第一发光单元发出一第一波长光。第二面板包含至少一第二发光单元及一第二反射面,第二发光单元发出一第二波长光,第二面板的一侧边与第一面板的一侧边相接而令第一面板及第二面板间形成一夹角。第三面板其包含至少一第三发光单元及一第三反射面,第三发光单元发出一第三波长光,第三面板的一侧边与第二面板的一侧边相接而令第三面板及第二面板间形成另一夹角,其中第一面板、第二面板及第三面板互相连接而形成至少一开口。集光元件设置于开口上。控制单元与第一发光单元、第二发光单元及第三发光单元电性连接,并随昼夜变化各别调变第一波长光、第二波长光及第三波长光。其中,第一、第二及第三反射面反射第一波长光、第二波长光及/或第三波长光;而第一波长光、第一波长光的反射光、第二波长光、第二波长光的反射光、第三波长光及第三波长光的反射光混光于集光元件。
上述的第二种照明调光装置一实施例中,可切换昼夜模式的照明调光装置还可包含至少一反射元件。反射元件与第一面板、第二面板及第三面板的一侧边连接,且反射元件反射第一波长光、第二波长光及第三波长光。另外,第一发光单元、第二发光单元及第三发光单元各别可为一有机发光二极管面板或一无机发光二极管面板。此外,第一面板与第二面板形成的夹角及第二面板与第三面板形成的另一夹角,角度皆小于180度。
上述的第二种照明调光装置另一实施例中,第一波长光、第二波长光及第三波长光分别为一红光波段、一绿光波段、一洋红光(magenta)波段或一蓝光波段;或第一波长光、第二波长光及第三波长光分别为一红光波段、一洋红光(magenta)波段、一绿光波段或一青光波段。
为了更好地实现上述目的,本发明还提供了应用上述第二种可切换昼夜模式的照明调光装置的调光方法,包含:提供至少一反射元件与第一面板的一侧边、第二面板的一侧边及第三面板的一侧边互相连接;选取不同颜色的第一波长光、第二波长光及第三波长光,且第一波长光、第二波长光及第三波长光其中之一为一蓝光波段或一青光波段;随昼夜变化调整蓝光波段或青光波段,令蓝光波段或青光波段的发光强度由白昼往黑夜递减;利用反射元件、第一反射面、第二反射面及第三反射面反射第一波长光、第二波长光及第三波长光;以及令第一波长光、第二波长光、第三波长光、第一波长光的反射光、第二波长光的反射光及第三波长光的反射光混光于集光元件。
本发明的技术效果在于:
本发明的照明调光装置可选取以光的三原色组成各种不同色阶的白光,并随着白昼及黑夜时段的变化,视状况降低蓝光波段或青光波段的发光强度,降低对褪黑激素的抑制。本发明各种调光方法可得到演色性及色温合适的发光光线。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A为依据本发明一实施例的可切换昼夜模式的照明调光装置结构示意图;
图1B为依据图1A的第一发光单元发出的第一波长光A的光线路径示意图;
图2A为依据图1A的可切换昼夜模式的照明调光装置另一实施例的结构示意图;
图2B为依据图2A的第一发光单元发出的第一波长光A的光线路径示意图;
图3A为本发明的可切换昼夜模式的照明调光装置又一实施例结构示意图;
图3B为依据图3A的第一发光单元发出的第一波长光A的光线路径示意图;
图4为应用图2A中可切换昼夜模式的照明调光装置的调光方法的一实施例流程图;
图5为应用图3A中可切换昼夜模式的照明调光装置的调光方法的一实施例流程图;
图6为依据图4或图5所示的调光方法的一实施例的发光强度对波长变化图;
图7为依据图4或图5所示的调光方法的另一实施例的发光强度对波长变化
图;
图8为依据本发明一实施例在黑夜模式中的发光强度对波长变化图;
图9为依据本发明另一实施例在黑夜模式中的发光强度对波长变化图;
图10为一青光波段及一蓝光波段混光的发光强度比例与褪黑激素比例随昼夜时间的变化图。
其中,附图标记
100:可切换昼夜模式的照明调光装置 240:集光元件
110:第一面板 250:控制单元
111:第一发光单元 260:反射元件
112:第一反射面 270:开口
120:第二面板 401~404:步骤
121:第二发光单元 501~504:步骤
121a:发光次单元 601:红光波段
121b:发光次单元 602:绿光波段
122:第二反射面 603:蓝光波段
130:集光元件 701:红光波段
140:控制单元 702:青光波段
150:反射元件 702a:绿光波段
161:开口 702b:蓝光波段
162:开口 801:红光波段
163:开口 802:绿光波段
200:可切换昼夜模式的照明调光装置 901:红光波段
210:第一面板 902:绿光波段
211:第一发光单元 903:蓝光波段
212:第一反射面 A:第一波长光
220:第二面板 B:第二波长光
221:第二发光单元 B1:第一次波长光
222:第二反射面 B2:第二次波长光
230:第三面板 C:第一波长光
231:第三发光单元 D:第二波长光
232:第三反射面 E:第三波长光
A1~A7:光线路径
C1~C6:光线路径
a、a1、a2:夹角
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述,为明确说明起见,许多实务上的细节将在叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说,在本发明部分实施例中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化附图起见,一些现有技术惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式表示。
请参照图1A,图1A为依据本发明一实施例的可切换昼夜模式的照明调光装置100结构示意图。可切换昼夜模式的照明调光装置100包含一第一面板110、一第二面板120、一集光元件130以及一控制单元140。第一面板110包含至少一第一发光单元111及一第一反射面112。第二面板120包含至少一第二发光单元121及一第二反射面122。各第二发光单元121由发光次单元121a及发光次单元121b组成。第一发光单元111发出一第一波长光A,而第二发光单元121发出一第二波长光B。第二波长光B由发光次单元121a所发出的第一次波长光B1及发光次单元121b所发出的第二次波长光B2混光而成。
第一发光单元111及第二发光单元121分别以阵列式排列设置于第一反射面112及第二反射面122上,而第一反射面112及第二反射面122彼此相对。第一发光单元111及第二发光单元121可分别为一无机发光二极管面板或一有机发光二极管面板。使用有机发光二极管面板时,可得到均匀的面发光、高发光效率及低热散发的发光面板。
第一面板110的一侧边与第二面板120的一侧边互相连接而使第一面板110及第二面板120之间形成一夹角a及开口161、162及163。夹角a小于180度使第一反射面112及第二反射面122彼此相对。
集光元件130设置于开口161、162及163其中之一,用以供光线聚集混合。在一较佳实施例中,集光元件130设置于开口162,令第一发光单元111及第二发光单元121的正向发光朝向集光元件130。
控制单元140与第一发光单元111及第二发光单元121电性连接,用以分别调变第一发光单元111及第二发光单元121。亦即,控制单元140可依据昼夜时段的变化切换第一发光单元111及第二发光单元121的发光强度。
请参照图1B,图1B为依据图1A的第一发光单元111发出的第一波长光A的光线路径示意图。第一发光单元111、发光次单元121a及发光次单元121b的光线路径类似。为方便说明,在图1B中,以第一发光单元111所发出的第一波长光A的光线路径为例说明,发光次单元121a及发光次单元121b的光线路径应可类推,不再另述。
第一发光单元111所发射的第一波长光A具有五种不同的光线路径,分别为A1、A2、A3、A4及A5。光线路径A1为第一波长光A的直射光,直接发射往集光元件130。光线路径A2为第一波长光A被第一反射面112反射的反射光,经过反射后发射往集光元件130。光线路径A3为第一波长光A被第二反射面122反射的反射光,经过反射后发射往集光元件130。光线路径A4为第一波长光A往开口161发射的光线,而光线路径A5为第一波长光A往开口163发射的光线。光线路径A1、A2及A3混光于集光元件130并透过集光元件130发射而出。上述除直射光(光线路径A1)之外所有的反射光,皆可经由一次或多次反射而集中至集光元件130。例如光线路径A2除了经由第一反射面112反射外,亦可先经由第一反射面112,再经由第二反射面122二次反射而集中至集光元件130。光线路径A2亦可经由多次反射而集中至集光元件130,此不再赘述。
请参照图2A及图2B,图2A为依据图1A的可切换昼夜模式的照明调光装置100另一实施例的结构示意图。图2B为依据图2A的第一发光单元111发出的第一波长光A的光线路径示意图。在图2A中,为在图1A所示的可切换昼夜模式的照明调光装置100的两侧新增了二反射元件150。二反射元件150分别与第一面板110及第二面板120的侧边互相连接,其目的为反射原本于图1B中朝向开口161及163发射的第一波长光A的光线路径A4及A5。图2B中,光线路径A6及光线路径A7即分别为光线路径A4及光线路径A5的反射光。这样使得由第一发光单元111发射的第一波长光A及第二发光单元121发射的第二波长光B,除了直射于集光元件130外,分别都还能经过第一反射面112、第二反射面122及反射元件150的反射而聚集混光于集光元件130,可形成精密的调光效果。同前所述,除直射光(光线路径A1)之外所有的反射光,皆可经由一次或多次反射而集中至集光元件130。因增加了二反射元件150,光线路径A2可以形成更为复杂的多次反射,例如可先经由第一反射面112反射,再经由第二反射面122二次反射,然后再经由反射元件150三次反射而集中至集光元件130。
请参照图3A,图3A为本发明的可切换昼夜模式的照明调光装置200又一实施例结构示意图。可切换昼夜模式的照明调光装置200包含一第一面板210、一第二面板220、一第三面板230、一集光元件240、一控制单元250以及二反射元件260。第一面板210包含至少一第一发光单元211及一第一反射面212。第二面板220包含至少一第二发光单元221及一第二反射面222。第三面板230包含至少一第三发光单元231及一第三反射面232。
第一发光单元211、第二发光单元221及第三发光单元231分别以阵列式排列设置于第一反射面212、第二反射面222及第三反射面232上,而第一反射面212、第二反射面222及第三反射面232彼此相对。第一发光单元211发出一第一波长光C、第二发光单元221发出一第二波长光D,而第三发光单元231发出一第三波长光E。第一发光单元211、第二发光单元221及第三发光单元231可分别为一无机发光二极管面板或一有机发光二极管面板。使用有机发光二极管面板时,可得到均匀的面发光、高发光效率及低热散发的发光面板。
第一面板210的一侧边与第二面板220的一侧边互相连接而使第一面板210及第二面板220之间形成一夹角a1;第二面板220的一侧边与第三面板230的一侧边互相连接而使第二面板220及第三面板230之间形成一夹角a2。第一面板210、第二面板220及第三面板230之间并形成一开口270。夹角a1及a2皆小于180度使第一反射面212、第二反射面222及第三反射面232彼此相对。
二反射元件260分别与第一面板210、第二面板220及第三面板230的侧边互相连接。
集光元件240设置于开口270上。
控制单元250与第一发光单元211、第二发光单元221及第三发光单元231电性连接,用以随昼夜时段变化分别调变第一发光单元211、第二发光单元221及第三发光单元231的发光。亦即,控制单元250可依据昼夜时段变化各别切换第一发光单元211、第二发光单元221及第三发光单元231的发光强度。
请参照图3B,图3B为依据图3A的第一发光单元211发出的第一波长光A的光线路径示意图。如同前述实施例,第一发光单元211、第二发光单元221及第三发光单元231的光线路径类似。为方便说明,在图3B中,以第一发光单元211所发出的第一波长光C的光线路径为例说明。
第一发光单元211所发射的第一波长光C具有六种不同的光线路径,分别为C1、C2、C3、C4、C5及C6。光线路径C1为第一波长光C的直射光,直接发射往集光元件240。光线路径C2为第一波长光C被第一反射面212反射的反射光,经过反射后发射往集光元件240。光线路径C3为第一波长光C被第二反射面222反射的反射光,经过反射后发射往集光元件240。光线路径C4为第一波长光C被第三反射面232反射的反射光,经过反射后发射往集光元件240。光线路径C5及C6分别为第一波长光C往不同两侧发射而被反射元件260反射的光线。光线路径C1至C6并混光于集光元件240。以此类推,第二波长光D及第三波长光E分别也都可为第一反射面212、第二反射面222、第三反射面232以及反射元件260反射,而使光线聚集混光于集光元件240,可达到复杂且精密的调光效果。与前述实施例类似,除直射光(光线路径C1)外的其余反射光,皆可被一次或多次反射而集中于集光元件240。例如光线路径C2除了被第一反射面212一次反射外,亦可为先经由第一反射面212一次反射,再经由第二反射面222、第三反射面232以及反射元件260多次反射而集中于集光元件240。
请参照图4,图4为应用图2A中可切换昼夜模式的照明调光装置100的调光方法的一实施例步骤流程图。步骤包含:步骤401,选取不同颜色的第一波长光A及第二波长光B,其中第二波长光B由第一次波长光B1及第二次波长光B2混光而成,且第一波长光A、第一次波长光B1及第二次波长光B2其中之一为一蓝光波段或一青光(Cyan)波段;步骤402,随昼夜时段变化调整蓝光波段或青光波段,令蓝光波段或青光波段的发光强度由白昼往黑夜递减;步骤403,利用反射元件260、第一反射面112及第二反射面122反射第一波长光A及第二波长光B;步骤404,令第一波长光A、第二波长光B、第一波长光A的反射光及第二波长光B的反射光混光于集光元件。
上述的调光方法中,步骤401用以使第一波长光A及第二波长光B混光而成为一白光。
步骤402为基于人体中产生的褪黑激素会随昼夜时段产生不同数量上的变化,在黑夜时段数量最多,而白昼时段数量最少。蓝光波段或青光波段被认为会快速降低褪黑激素的数量,因此对人体生理循环随昼夜时段的变化会产生影响。上述调光方法中,利用控制单元140分别调变第一发光单元111所发出的第一波长光A及第二发光单元121所发出的第二波长光B,第一波长光A或第二波长光B其中至少包含一蓝光波段或青光波段,藉此可减少蓝光波段或青光波段对褪黑激素的抑制。
请参照图5,图5为应用图3A中可切换昼夜模式的照明调光装置200的调光方法的一实施例步骤流程图。步骤包含:步骤501,选取不同颜色的第一波长光C、第二波长光D及第三波长光E,且第一波长光C、第二波长光D及第三波长光E其中之一为一蓝光波段或一青光波段;步骤502,随昼夜时段变化调整蓝光波段或青光波段,令蓝光波段或青光波段的发光强度由白昼往黑夜递减;步骤503,利用反射元件260、第一反射面212、第二反射面222及第三反射面232反射第一波长光C、第二波长光D及第三波长光E;步骤504,令第一波长光C、第二波长光D、第三波长光E、第一波长光C的反射光、第二波长光D的反射光及第三波长光E的反射光混光于集光元件。
上述的调光方法中,步骤501用以使第一波长光C、第二波长光D及第三波长光E混光而成为一白光。
步骤502如同步骤402,基于蓝光波段或青光波段被认为会快速降低褪黑激素的数量,对人体生理循环随昼夜时段的变化会产生影响。上述调光方法中,利用控制单元250分别调变第一发光单元211所发出的第一波长光C、第二发光单元221所发出的第二波长光D及第三发光单元231所发出的第三波长光E,而第一波长光C、第二波长光D或第三波长光E其中至少包含一蓝光波段或青光波段,藉此可减少蓝光波段或青光波段对褪黑激素数量的抑制。
请参照图6,图6为依据图4或图5所示的调光方法的一实施例的发光强度对波长变化图。请同时配合参照图1A及图2A。为形成一演色性佳以及色温合适的白光,第一波长光A、第一次波长光B1及第二次波长光B2分别选取为一红光波段601、一绿光波段602及一蓝光波段603,此光色波段顺序可任意调整。在图5所示的调光方法中,亦可使用此种选取色光的方式,使第一波长光C、第二波长光D及第三波长光E分别为红光波段601、绿光波段602及蓝光波段603,此光色波段顺序亦可任意调整。图6中,红光波段601对应至一CIE色度座标X/Y=0.680/0.317,光度(luminosity)为16.8%;绿光波段602对应至一CIE色度座标X/Y=0.167/0.740,光度为34.6%;而蓝光波段603对应至一CIE色度座标X/Y=0.125/0.108,光度为7.9%。现有技术的全波段纯白光波长范围从380nm到780nm,光度为100%为参考值。
请参照图7,图7为依据图4或图5所示的调光方法的另一实施例的发光强度对波长变化图。图7中,选取一红光波段701及一青光波段702混光组成白光波段。青光波段702由相对发光强度为80%的绿光波段702a及相对发光强度为90%的蓝光波段702b混光而成。在图7中,青光波段702对应至一CIE色度座标X/Y=0.146/0.351,光度为33.4%。红光波段701及青光波段702可各别调整以达到不同调光效果。图7中,各曲线为固定红光波段701随着改变青光波段702发光强度的变化,其表示为701+x*702,由上至下x分别为1、0.8、0.6、0.4、0.2及0.1。其对应的CIE色度坐标及光度如下表一所列示。
表一
条件 | 色度坐标(X/Y) | 光度 |
701(红光波段) | 0.680/0.317 | 16.8% |
702(青光波段) | 0.146/0.351 | 33.4% |
701+1*702 | 0.334/0.341 | 49.9% |
701+0.8*702 | 0.363/0.34 | 43.3% |
701+0.6*702 | 0.400/0.337 | 36.7% |
701+0.4*702 | 0.455/0.333 | 30.0% |
701+0.2*702 | 0.538/0.327 | 23.4% |
701+0.1*702 | 0.596/0.327 | 20.4% |
请参照图8,图8为依据本发明一实施例在黑夜模式中的发光强度对波长变化图。由于蓝光波段对褪黑激素有抑制效果,而在黑夜时段为人体褪黑激素增生时,为避免蓝光波段对褪黑激素的影响,在此实施例中,将蓝光波段移除而使发光由一红光波段801及一绿光波段802混光合成。图8中各曲线为固定红光波段801随着改变绿光波段802发光强度的变化,其表示为801+x*802,由上至下x分别为1、0.8、0.6、0.4、0.25、0.2及0.1。其对应的CIE色度坐标及光度如下表二所列示。
表二
条件 | 色度坐标(X/Y) | 光度 |
801(红光波段) | 0.680/0.317 | 16.8% |
802(绿光波段) | 0.167/0.740 | 34.6% |
801+1*802 | 0.442/0.518 | 50.4% |
801+0.8*802 | 0.471/0.493 | 43.8% |
801+0.6*802 | 0.503/0.467 | 37.5% |
801+0.4*802 | 0.548/0.430 | 30.4% |
801+0.25*802 | 0.588/0.396 | 25.3% |
801+0.2*802 | 0.600/0.386 | 24.1% |
801+0.1*802 | 0.636/0.356 | 20.5% |
请参照图9,图9为依据本发明另一实施例在黑夜模式中的发光强度对波长变化图。在图8中,虽然将蓝光波段移除以避免对褪黑激素的抑制,然而,有时在黑夜中仍有如阅读等进一步的需求,因此在图9中,稍微添加一蓝光波段903,使发光的颜色及色温在夜间阅读及抑制褪黑激素间取得一个平衡。图9中,以一红光波段901、一绿光波段902及一蓝光波段903混光而成,各曲线为固定红光波段901随着改变绿光波段902及蓝光波段903发光强度的变化图。其表示为901+x*902+y*903,由上至下(x,y)分别为(0.6,0.1)及(0.4,0.1)。其对应之CIE色度坐标及光度如下表三所列示。
表三
条件 | 色度坐标(X/Y) | 光度 |
901(红光波段) | 0.680/0.317 | 16.8% |
902(绿光波段) | 0.167/0.740 | 34.6% |
903(蓝光波段) | 0.125/0.108 | 7.9% |
901+0.6*902+0.1*903 | 0.478/0.441 | 37.9% |
901+0.4*902+0.1*903 | 0.514/0.405 | 31.2% |
请参照图10,并请一并参照图9。图10为一青光波段及一蓝光波段903混光的发光强度比例与褪黑激素比例随昼夜时间的变化图。在白昼时段,发光光源以发光强度100%的红光波段901及发光强度100%的青光波段(蓝光波段903与绿光波段902混光而成)互补而合成一白光波段。至下午6~7:00pm左右,青光波段发光强度百分比逐渐下降,至9:00pm时达到60%。此时褪黑激素比例开始剧增,蓝光波段903发光强度百分比急速下降,此时合成的白光波段混光比例转换为(红光波段901:绿光波段902:蓝光波段903=100:60:10)。至12:00pm时,合成白光波段混光比例转换为(红光波段901:绿光波段902:蓝光波段903=100:40:10)。至2:00am时,蓝光波段903完全消失,合成白光波段的混光比例转换为(红光波段901:绿光波段902=100:40)。直至5:00am时,开始逐渐恢复到(红光波段901:绿光波段902:蓝光波段903=100:40:10)。7:00am开始回到白昼时段的白光波段,发光光源维持发光强度100%的红光波段901及发光强度100%的青光波段互补混光而合成白光波段。
综合以上,本发明公开了一种可切换昼夜模式的照明调光装置及其调光方法。照明调光装置可选取以光的三原色组成各种不同色阶的白光,并随着白昼及黑夜时段的变化,视状况降低蓝光波段或青光波段的发光强度,降低对褪黑激素的抑制。本发明公开了各种调光方法的实施例,可得到演色性及色温合适的发光光线。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (17)
1.一种可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,包含:
一第一面板,其包含至少一第一发光单元及一第一反射面,该第一发光单元发出一第一波长光;
一第二面板,其一侧边与该第一面板的一侧边相接而令该第一面板及该第二面板间形成一夹角及至少一开口,该第二面板包含至少一第二发光单元及一第二反射面,各该第二发光单元包含二发光次单元,该二发光次单元分别发出一第一次波长光及一第二次波长光,且该第一次波长光及该第二次波长光混光而形成一第二波长光;
一集光元件,设置于该开口上;以及
一控制单元,与该第一发光单元及该第二发光单元电性连接,并随昼夜变化分别调变该第一波长光及该第二波长光;
其中,该第一、第二反射面反射该第一波长光及/或该第二波长光;而该第一波长光、该第一波长光的反射光、该第二波长光及该第二波长光的反射光混光于该集光元件。
2.如权利要求1所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,还包含:
至少一反射元件,该反射元件与该第一面板的一侧边及该第二面板的一侧边连接;
其中,该反射元件反射该第一波长光及该第二波长光。
3.如权利要求1所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该夹角小于180度。
4.如权利要求1所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该第一发光单元及该第一、第二发光次单元分别为一有机发光二极管面板或一无机发光二极管面板。
5.如权利要求1所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该第一波长光及该第二波长光混光而形成一具有不同色阶的白色光。
6.如权利要求1所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该第一波长光及该第二波长光其中之一为黄光波段,另一为蓝光波段。
7.如权利要求1所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该第一波长光及该第二波长光其中之一为青光波段,另一为红光波段。
8.如权利要求1所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该第一波长光、该第一次波长光及该第二次波长光分别为一红光波段、一绿光波段、一洋红光波段或一蓝光波段。
9.如权利要求1所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该第一波长光、该第一次波长光及该第二次波长光分别为一红光波段、一绿光波段或一青光波段。
10.一种应用如权利要求1所述的可切换昼夜模式的照明调光装置的调光方法,其特征在于,该调光方法包含:
提供至少一反射元件与该第一面板的一侧边及该第二面板的一侧边互相连接;
选取不同颜色的该第一波长光及该第二波长光,其中该第二波长光由该第一次波长光及该第二次波长光混光而成,且该第一波长光、该第一次波长光及该第二次波长光其中之一为一蓝光波段或一青光波段;
随昼夜时段变化调整该蓝光波段或该青光波段,令该蓝光波段或该青光波段的发光强度由白昼往黑夜递减;
利用该反射元件、该第一反射面及该第二反射面反射该第一波长光及该第二波长光;以及
令该第一波长光、该第二波长光、该第一波长光的反射光及该第二波长光的反射光混光于该集光元件。
11.一种可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,包含:
一第一面板,其包含至少一第一发光单元及一第一反射面,该第一发光单元发出一第一波长光;
一第二面板,其包含至少一第二发光单元及一第二反射面,该第二发光单元发出一第二波长光,该第二面板的一侧边与该第一面板的一侧边相接而令该第一面板及该第二面板间形成一夹角;
一第三面板,其包含至少一第三发光单元及一第三反射面,该第三发光单元发出一第三波长光,该第三面板的一侧边与该第二面板的另一侧边相接而令该第三面板及该第二面板间形成另一夹角,其中该第一面板、该第二面板及该第三面板互相连接而形成至少一开口;
一集光元件,设置于该开口上;以及
一控制单元,与该第一发光单元、该第二发光单元及该第三发光单元电性连接,并随昼夜变化分别调变该第一波长光、该第二波长光及该第三波长光;
其中,该第一、第二及第三反射面反射该第一波长光、该第二波长光及/或该第三波长光;而该第一波长光、该第一波长光的反射光、该第二波长光、该第二波长光的反射光、该第三波长光及该第三波长光的反射光混光于该集光元件。
12.如权利要求11所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,还包含:
至少一反射元件,该反射元件与该第一面板、该第二面板及该第三面板的一侧边连接;
其中,该反射元件反射该第一波长光、该第二波长光及该第三波长光。
13.如权利要求11所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该第一发光单元、该第二发光单元及该第三发光单元分别为一有机发光二极管面板或一无机发光二极管面板。
14.如权利要求11所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该第一面板与该第二面板形成的该夹角及该第二面板与该第三面板形成的该另一夹角,其角度皆小于180度。
15.如权利要求11所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该第一波长光、该第二波长光及该第三波长光分别为一红光波段、一绿光波段、一洋红光波段或一蓝光波段。
16.如权利要求11所述的可切换昼夜模式的照明调光装置,其特征在于,该第一波长光、该第二波长光及该第三波长光分别为一红光波段、一绿光波段、一洋红光波段或一青光波段。
17.一种应用如权利要求11所述的可切换昼夜模式的照明调光装置的调光方法,其特征在于,该调光方法包含:
提供至少一反射元件与该第一面板的一侧边、该第二面板的一侧边及该第三面板的一侧边互相连接;
选取不同颜色的该第一波长光、该第二波长光及该第三波长光,且该第一波长光、该第二波长光及该第三波长光其中之一为一蓝光波段或一青光波段;
随昼夜变化调整该蓝光波段或该青光波段,令该蓝光波段或该青光波段的发光强度由白昼往黑夜递减;
利用该反射元件、该第一反射面、该第二反射面及该第三反射面反射该第一波长光、该第二波长光及该第三波长光;以及
令该第一波长光、该第二波长光、该第三波长光、该第一波长光的反射光、该第二波长光的反射光及该第三波长光的反射光混光于该集光元件。
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